【摘要】本文首先分析了建筑施工過程中進行沉降觀測的必要性及作用,然后介紹了進行沉降觀測的基本要求及施測步驟,最后探索研究了產(chǎn)生地基不均勻沉降的原因,對保證建筑物的安全具有重要作用。本文提出了自己的一些觀點和看法,可供同行參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】沉降觀測; 不均勻沉降; 地基基礎(chǔ)
一、建筑物沉降觀測的作用分析
建筑物的沉降觀測反映出工程勘察的質(zhì)量、地基基礎(chǔ)設(shè)計的質(zhì)量和工程施工的質(zhì)量, 反映出建造過程中荷重的增加, 地基在附加壓力作用下, 地基的豎向壓縮變形的沉降從零開始直至沉降穩(wěn)定的變化情況。 因此工程施工過程中對建筑物進行沉降觀測,具有重要作用和現(xiàn)實意義。 這對工程施工質(zhì)量的控制、實現(xiàn)信息化施工、工程驗收的認可, 已發(fā)生的質(zhì)量事故和質(zhì)量糾紛的判定,可提供直接證明。
二、儀器設(shè)備 、人員素質(zhì)的要求分析
根據(jù)沉降觀測精度要求高的特點, 為能精確地反映出建(構(gòu))筑物在不斷加荷下的沉降情況, 一般規(guī)定測量的誤差應(yīng)小于變形值的 1/ 10~ 1/20, 為此要求沉降觀測應(yīng)使用精密水準儀, 水準尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準尺。作業(yè)人員必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn), 熟練掌握儀器的操作規(guī)程, 熟悉測量理論, 能針對不同工程特點 、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序, 對實施過程中出現(xiàn)的問題能分析原因并正確運用誤差理論進行平差計算, 按時、快速 、精確地完成每次觀測任務(wù)。
三、水準點的設(shè)置問題分析
建筑物的沉降觀測是根據(jù)埋設(shè)在建筑物附近的水準點進行的, 所以水準點的布設(shè)要把水準點的穩(wěn)定、觀測方便和精度要求綜合起來考慮, 合理地埋設(shè)。 為了相互校核并防止由于個別水準點的高程變動造成差錯, 一般要布設(shè)三個水準點, 它們應(yīng)埋設(shè)在受壓、受震范圍以外, 埋設(shè)深度在凍土線以下 0.5 m, 才能保證水準點的穩(wěn)定性, 但又不能離開觀測點太遠(不應(yīng)大于 100 m), 以便提高觀測精度。
四、沉降觀測點的設(shè)置問題分析
1)建筑物的四角 、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每 10 m ~ 15 m 處或每隔 2根~ 3 根柱基上。 2)高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)。3)建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處。 4)寬度不小于 15 m 或小于 15 m 而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物, 在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點, 在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點。 5)鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗浜(溝)處。 6)框架結(jié)構(gòu)建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點。 7)片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置。
五、沉降觀測的時間分析
1、施工階段 :應(yīng)隨施工進度及時進行 。 一般建筑 , 可在基礎(chǔ)完工后或地下室砌完后開始觀測, 大型、高層建筑, 可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測。 觀測次數(shù)與間隔時間應(yīng)視地基與加荷情況而定。 民用建筑可每加高 1 層 ~ 5 層觀測一次;工業(yè)建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體 、設(shè)備安裝等)分別進行觀測。 如建筑物均勻增高, 應(yīng)至少在增加荷載的 25%, 50%, 75%和 100%時各測一次。 施工過程中如暫時停工, 在停工時及重新開工時應(yīng)各觀測一次。 停工期間, 可每隔 2個 ~ 3 個月觀測一次。
2、使用階段 :應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定 。 除有特殊要求者外, 一般情況下, 可在第一年觀測 3 次~ 4 次, 第二年觀測 2次~ 3 次, 第三年后每年 1 次, 直至穩(wěn)定為止。 觀測期限一般不少于如下規(guī)定:砂土地基 2 年, 膨脹土地基 3 年, 粘土地基 5 年,軟土地基 10 年。
3、在觀測過程中 , 如有基礎(chǔ)附近地面荷載突然增減 、基礎(chǔ)四周大量積水、長時間連續(xù)降雨等情況, 均應(yīng)及時增加觀測次數(shù) 。當建筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴重裂縫時, 應(yīng)立即進行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測。
六、沉降觀測成果整理及計算要求分析
原始數(shù)據(jù)要真實可靠, 記錄計算要符合施工測量規(guī)范的要求, 依據(jù)正確, 嚴謹有序, 步步校核, 結(jié)果有效的原則進行成果整理及計算。沉降觀測采用專用的外業(yè)手簿。 每次觀測結(jié)束后, 觀測結(jié)果應(yīng)于當日整理完畢, 并及時將成果報交給甲方、監(jiān)理和施工單位 , 若發(fā)現(xiàn)觀測結(jié)果出現(xiàn)異常時 , 及時通知甲方、監(jiān)理和施工單位。 如出現(xiàn)建筑物差異沉降超過 1/1 000L(L 為相鄰兩沉降點之間距), 必須立即報警。 然后把歷次各觀測點的高程列入表中 ,計算兩次觀測之間的沉降量和累計沉降量, 并注明觀測日期和沉降—荷重—時間關(guān)系曲線圖。
七、沉降穩(wěn)定性判斷分析
沉降是否進入穩(wěn)定階段, 應(yīng)由沉降量與 時間關(guān)系曲線判定。 對重點工程, 若最后三個周期觀測中每周期沉降量不大于 2 2倍測量中誤差, 可認為已進入穩(wěn)定階段。 一般觀測工程, 若沉降速度小于 0.01 mm/ d~0 .04 mm/ d, 可認為已進入穩(wěn)定階段 。 JGJ 72-2004 高巖規(guī)程提出穩(wěn)定標準, 一般可采用日平均沉降速率0.01 mm/d~ 0.02 mm/ d。
八、沉降均勻性判斷分析
沉降是否均勻, 是以 GB 50007-2002 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的建筑物地基變形允許值來判定。 這不但是對地基基礎(chǔ)設(shè)計的地基變形控制計算的預(yù)測建筑物的變形特征的要求, 也是建筑地基實際最終變形允許值, 同時是地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果。工程施工過程中應(yīng)通過沉降觀測, 判斷建筑物地基工作情況, 通過沉降觀測數(shù)據(jù), 判定地基沉降是否穩(wěn)定均勻, 首先在主體結(jié)構(gòu)驗收時進行判定, 竣工時再進一步判定。 如果地基變形觀測結(jié)果中變形值在地基變形允許值以內(nèi), 沉降速率也在規(guī)定要求內(nèi), 即可認為該建筑的沉降符合規(guī)范規(guī)定, 沉降是正常的, 地基也在正常工作 , 可以驗收使用。 如果施工中發(fā)現(xiàn)有沉降不均勻現(xiàn)象, 變形值超出規(guī)范規(guī)定, 且有繼續(xù)增大的可能, 產(chǎn)生等速或加速沉降, 應(yīng)立即向設(shè)計單位反饋, 以采取補救措施, 一般采用減荷法, 少蓋一層或幾層樓解決, 或?qū)Φ鼗M行加固。
九、建筑物的不均勻沉降問題分析
1、地質(zhì)條件 :地基壓縮層內(nèi)土層軟弱不均 , 各土層壓縮模量差異較大, 壓縮性不同, 地基和基礎(chǔ)的沉降易為不均勻。
2、上部結(jié)構(gòu)荷載的不均勻 :上部結(jié)構(gòu)高低差異大 , 承載相差懸殊, 荷載分布不均勻, 住宅中廚房、廁所、設(shè)備偏于一側(cè), 橫墻較多, 易產(chǎn)生偏心;軸壓使基礎(chǔ)沉降, 偏心使基礎(chǔ)傾斜。
3、相鄰建筑物的影響 , 鄰近建筑對建筑物的一側(cè)引起較大附加壓力 , 使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降, 一般相距 6 m 以上, 相互影響不明顯, 10 m 以外不考慮。
十、結(jié)語
總之, 建筑物的沉降是地基、基礎(chǔ)和上層結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果。沉降觀測就是測量建筑物上所設(shè)觀測點與水準點之間的高差變化量。研究解決地基沉降問題和分析相對沉降是否有差異 ,以監(jiān)視建筑物的安全。本文以上就自己的觀點進行詳細的闡述。